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第九讲●人类生态系统●人类、环境与健康●人类面临的生态危机与可持续发展主讲：王文彬副教授“人类生物学”课程四、人类生态系统从社区到人类生态系统的研究人类生态系统的特征与分类城市生态系统与农业生态系统人类健康与环境（一）从社区到人类生态系统的研究社区(community)——指聚居在一定的地区，生活上相互依赖的人类聚落群体。社区是一个社会实体，包括人群和人群生活的环境、人际关系以及人们的行为和生活。社区的4种类型：(著名人类生态学家R.D.麦肯齐的观点)①基本服务社区(村寨、林区、矿区等)②在生活资料的分配过程中履行次要功能的社区(商业社区)③工业城镇④在经济上依赖其它地区的社区(娱乐旅游点、学校、敬老院、孤儿院、监狱等)社区研究→人类生态系统的研究人类生态系统——指居民及其聚落环境组成的网络结构。在这种网络结构中，人类与其生存的自然环境和社会环境之间，通过物质循环、能量流动和信息传递形成了相互作用、相互联系、相互依存的人类生态学功能单位。是一个以人为中心的人工生态系统。(与“自然生态系统”相区别)（二）人类生态系统的特征与分类人类生态系统是一类特殊的生态系统，除具有一般系统所具有的整体性、层次性、结构性、功能性、变异性和相对稳定性等共同特征外。还具有以下8大特征：以人类为中心复合性复杂性开放性不可逆性能量的耗散性具有复合生态系统的动力学机制人起主导作用分类：城市生态系统农业生态系统（三）城市生态系统1、城市的始萌和演进：城市是文明人类的自然生息地，是政治、经济、科学、文化的中心，它鲜明地标志着一个国家的现代化水平。人口城市化是城市发展的一个标志。2、城市生态系统的特征：是以人类为主体的生态系统是以人工生态系统为主的生态系统是流量大、运转快的开放系统是依赖性强、独立性很弱的生态系统文明的产物与文明的异化3、城市生态系统的结构（社会-经济-自然复合生态系统）自然系统——大气环境、水环境、土地环境、生产者、消费者、还原者经济系统——生产、流通和消费、资源结构、价格调节社会系统——政策法令、思想文化、科技教育、组织管理4、城市生态系统的功能：三个基本功能：生产——为人类社会提供丰富的物质和信息产品社会消费——为城市居民提供方便的生活条件和舒适的栖息环境还原——通过物质和能量的代谢以保证自然资源的永续利用和社会经济系统的协调、持续、稳定发展人口流：常住人口流走动人口流物质流：物质包括输入的生产与生活资料、输出的废弃物能量流：人工能量主要有煤炭、电力、石油、液化气、粮食、肉类信息流：包括物质信息、化学信息、营养和行为信息，以及市场信息、金融情报、电话、电报、广播、文件资料等5、城市生态系统的目标规划：城市生态综合体模型（李任远，1984）生活质量的主要指标舒适：指居民生活、居住、劳动、休息的满意程度，包括生态、交通及消费需要等。方便：指人的需要在时间、空间上的分配水平和质量，包括工作和学习的选择；社会为个人个性和创造性的发挥提供的机会；信息传递效率；交通方便程度；为社会政治活动、个人和集团交往，以及闲暇时间利用所提供的条件。和谐：指物质生活、精神生活、社会政治生活各要素之间的协调统一和有序发展，包括人与自然、人与社会之间城市各种功能及基础结构之间的和谐、自然与人文建筑景观的美的和谐以及社会安全等.康乐：指人的生理、心理的健康发展，包括医疗保健、环境的清洁优良、文化艺术赏受等。（四）农业生态系统1、定义：是占据一定自然空间的客观实体。是以绿色植物为主体的生命系统（绿色植物、人、动物、微生物）与环境系统、经济-技术系统的有机组合。农田生态系统——以农作物为主体草原生态系统——以草原为主体森林生态系统——以森林为主体农业生态系统是一个受制于人的作用和影响的复合生态系统。人类不仅作为农产品的消费者而构成食物链的一环，而且是能动地调节、控制、利用（或损害）这个系统中全部要素的主导力量。2、农业的产生和发展：农业的发源不是从一个地方开始的。第一次农业革命——石器→铜器→铁器第二次农业革命——手工劳动→机器生产第三次农业革命——现代技术革命（生态农业）3、农业生态系统的结构：组成农业人口农业生物（包括农作物、畜禽、微生物）农业环境生命-环境系统：水平结构——农田、森林、牧场、渔业空间结构——垂直层次变化，如乔木、灌木、草本等营养结构——食物链、食物网杂食性技术-经济系统：输电网、配电网、运输网、渠道网、农业流程网等网络系统4、农业生态系统的功能：两个基本功能（生产功能；还原功能），是通过物质循环、能量流动、价值增生与转移、信息传递等4个基本环节来实现的。物质循环:自然物质循环——自然环境中的化学元素经济物质循环——灌溉，化肥、农药中的元素能量流动:自然能流——流动渠道是食物链与食物网经济能流——流动渠道是各生产部门及其环节价值增生与转移:自然物(能)流→经济物(能)流，消耗了人类的具体劳动，因而创造了产品的使用价值，这种使用价值沿着生产链不断地形成、增值与转移(价值流)农业生态系统结构与功能的特殊性：①具有综合性和整体性②因地理、气象等环境因素而有差异③物质和能量交换具有阶段性和周期性④是一个多变量（生物因素、环境因素、技术-经济因素，特别是人的因素）交织的系统⑤是一个受制于人的智力的生态系统低级农业(单纯的经济效益)综合化生态农业(经济效益与生态效益同步提高)5、农业现代化及其特点：现代农业的特点：农业单产水平较高，总产值的增长较快，农民生活水平有了很大提高。生产方式变化：规模大型化，技术先进化，生产专业化和集约化。现代化进程的3种类型：地广人稀的劳力紧张类型——美国地少人多的高单产类型——荷兰、日本、比利时介于两者之间的农业类型——英国、法国、德国6、持续农业：概念：是可持续发展的一个重要方面。是在总结有机农业、生物农业、生态农业等替代型农业模式的基础上产生的综合农业模式，体现环境、经济的同时稳步发展。农业可持续发展——是指管理和保护自然资源基础，实行技术变革和体制改革，以保证当代和未来人类的持续需求。这种可持续发展（包括农业、林业和渔业）应使土地、水和动植物基因资源得到保护，是一种无环境退化、技术上适宜、经济上可行，并能为社会接受的发展道路。生态学理论基础个体生态学原理，种群生态学原理，群落生态学原理，生态系统学原理，景观生态学原理。生态农业：（1）概念——是根据生态学及生态经济学原理而建立的一种新型的、合理的农业生产体系。由美国土壤学家W.A.阿尔布里斯特发起，现在已形成一个运动。最早的生态农业模式是菲律宾的马雅农场，代表了生态农业的一般模式。（2）类型：建立立体农业系统，实现农业生态系统的综合化促进有机物的良性循环实现农业技术-经济系统的综合化生态农业系统的一般模式中国的生态农业类型农、林、牧结合生态农业以林为主、多种经营生态农业沙漠绿洲生态农业草原生态农业水域生态农业桑基鱼塘型生态农业沼气能源型生态农业城郊综合发展生态农业庭院生态农业外向型生态农业旅游观赏生态农业（3）资源节约型农业在提高单产的同时，提高复种指数的农业（4）节水型农业目前世界缺水现象已经相当严重，发展中国家不少处于干旱、半干旱地区。中国水资源十分紧缺，是世界上严重缺水的国家之一，人均淡水拥有量只占世界平均水平的1/4。中国的节水农业措施：①合理开发利用地下水资源；②渠道防渗和管道输水；③喷灌、滴灌等技术的应用；④地面、田间节水技术。五、人类、环境与健康环境、环境污染与环境疾病环境问题与人类健康健康与环境的整合——生态大众健康（一）环境、环境污染与环境疾病1、环境两种体系：①以人或人类为主体，其他生命体和非生命物质被认为是环境要素；②以生物体(界)为主体，非生命物质为是环境要素。不同分类：自然环境和社会环境;自然环境和生活环境;原生环境和次生环境;医学上,以人体为参照:内环境(血浆、组织液、淋巴液)外环境(自然环境、社会环境)环境科学中，环境通常指外环境：①小环境，②中间环境，③大环境。我国宪法中，环境：①生活环境，②生态环境。环境影响的社会性：环境影响的隐现性，如有机氯农药的污染问题.环境影响的未来性，如广岛、长崎原子弹爆炸致畸，甲基汞污染引起水俣病.环境影响的综合性环境影响的群体性和全球性2、环境污染工业生产：废水、废气、废渣等的排放农业生产：农药、化肥及其它化学品等生活废弃物：近100多年来，全世界已发生几十起环境污染严重的公害事件.环境污染的分类：物理因素：微小气候、噪声、振动、非电离辐射（紫外线、红外线、激光、微波、广播通讯等）、电离辐射（土壤、岩石和水中的放射性元素，核爆炸、核泄漏）化学因素：仅美国登记的达700多万种，据美统计，约有4万种化学物质在商品中销售，每年约500-1000种新化学物质投入使用。通过空气、饮水、食物进入人体，化妆品中化学物质直接进入皮肤。生物因素：环境中的细菌、真菌、病毒和寄生虫等，通过空气、水、土壤、食物等途径危害人体健康.家用有毒物质工业毒物食品添加剂药物清洁剂溶剂油红染料抑制药灭鼠药金属糖精激素药物化学制品甜味剂抗肿瘤药污染/腐败食物硝酸盐乙醇油漆(铅)空气污染农用毒物药物地球化学因素汽车废气杀虫剂/除草剂抗菌药碱、硒环境烟尘谷物直茁孢子麻醉药氟、砷香烟烟雾肥料镇静药有毒动、植物石棉兴奋剂能引起损伤的环境化学因素3、环境疾病环境系统内一切物理因素、化学因素、生物因素、社会因素，以及维持生态平衡的各种综合因素与人体之间的相互作用，同样也处于某种动态平衡之中。在一定条件下，一旦这种动态平衡遭受破坏，人体不能适应环境中的有害因素的作用而引起的疾病，称作环境疾病。简称“环境病”。环境中的有利因素：清洁的空气、大气中充足的负离子、优质的饮水、适宜的微小气候、舒适优雅的居所等.有利因素→有害因素，如紫外线（杀菌与皮肤癌）、氟（龋齿与氟斑牙）等.当环境因素变化强度过大或过快，机体难于适应时，就会出现各种病态，甚至死亡。应观察环境污染物对人体正常生理、生化功能的影响，尽早发现临床前期的变化。（二）人类健康与环境关于健康的概念，WHO早在1947年即提出了“不只是没有疾病，而是人们的身体、心理和社会适应方面的良好状态。”1986年第一届国际健康促进会通过的《渥太华宣言》提出了新的大众健康概念，包括：健全和完善健康政策；开创有利于健康的物质和社会环境；鼓励民众团体积极参与；提高民众的健康知识和技能水平；改革医疗健康服务结构，使其适应人们的健康需求。“健康生态学”1、人类生态系统的环境-健康作为躯体的人、心理的人和精神的人，由于文化背景和文化传统不同，产生不同的生活方式、工作方式和个人行为；虽然在生物学方面都有着共同特点，但由于环境差异和个体差异，产生了不同的健康状况。对于人类健康直接作用的环境：环境自然环境社会环境城市环境农村环境母性环境幼儿环境学校环境工作环境家庭、生活环境精神心理方面物质方面城市社区的生态学特征及其对健康的影响：一方面，城市居民的生活质量较高；另方面，城市社区生活缺乏人与自然的和谐。☆城市社区的“人与自然不和谐”表现在：①城市绿地面积远低于农村生态系统；②城市人口密度大，很拥挤；③城市环境污染严重，有噪声；④城市生活节奏快，压力大。因此，城市的心血管病、肥胖病、神经心理病、高血压病以及恶性肿瘤等发病率较高。据研究，城市绿化覆盖率必须保持在30%以上，人均绿地50m2，城市人口合理的条件下，方能满足人的正常生态和心态的要求。农村社区的生态学特征及其对健康的影响：农村社区的生态学特征正好与城市相反，人与自然比较和谐，环境质量好，但生活质量较差。☆农村生态系统的环境问题：①由于生态破坏而造成水土流失、水灾、干旱、泥石流等；②由于大量施用化肥、农药等引起的污染等；③缺碘、缺氟或高碘、高氟等地球化学环境问题。其中最突出的问题是由于人口压力、森林破坏而导致的生态破坏，包括水土流失、沙漠化、水旱灾等。城市社区与农村社区的生态学特征比较：在交通、能源、社会文化生活、教育、医疗卫